O filme acompanha o capitão Colter Stevens, que acorda no corpo de um outro homem e descobre que faz parte de uma missão para salvar Chicago de um trem desgovernado. Em uma tarefa que não se parece a nenhuma das que já realizou, percebe que é parte de um experimento do governo chamado “Source Code,” um programa que lhe permite passar pela identidade de outro homem nos últimos 8 minutos de sua vida ...